グルコサミンおよびN−アセチルグルコサミン製造のためのプロセスおよび材料
グルコサミンおよびN−アセチルグルコサミンの生合成法が開示される。この様な方法には、遺伝子修飾された微生物による発酵でグルコサミンおよび/またはN−アセチルグルコサミンを生産する工程が含まれる。グルコサミンおよびN−アセチルグルコサミンの生産に有用な遺伝子修飾微生物も開示される。さらに、高純度のN−アセチルグルコサミンが得られる方法を含む、発酵プロセスで製造されたN−アセチルグルコサミンの回収法も説明する。N−アセチルグルコサミンからグルコサミンの製造法も開示される。
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
a)グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼ活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を含む微生物を発酵培地中で培養する工程;および
b)グルコサミン−6−燐酸、グルコサミン、グルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−6−燐酸、およびN−アセチルグルコサミンでなる群より選ばれる、該培養工程から製造された生成物を採集する工程
を包含する、発酵によるグルコサミンまたはN−アセチルグルコサミンの製造方法。
【請求項2】
前記グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼ活性を増加する前記遺伝子修飾が、グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼの酵素活性の増加;微生物によるグルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼの過剰発現;グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼのN−アセチルグルコサミン−6−燐酸生成物阻害の減少;およびグルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼのグルコサミン−6−燐酸に対する親和性の増加でなる群から選ばれる結果を提供する、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼをコードする核酸配列を含む少なくとも一つの組み換え核酸分子で、前記微生物が形質転換される、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼをコードする前記核酸配列が、該グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼの酵素活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を有する、請求項3に記載の方法。
【請求項5】
前記グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼが、配列番号30、配列番号32および配列番号34からなる群より選ばれるアミノ酸配列と少なくとも約35%同一であるアミノ酸配列を有し、該グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼが酵素活性を有する、請求項3に記載の方法。
【請求項6】
前記グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼが、配列番号30、配列番号32および配列番号34からなる群より選ばれるアミノ酸配列と少なくとも約50%同一であるアミノ酸配列を有し、該グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼが酵素活性を有する、請求項3に記載の方法。
【請求項7】
前記グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼが、配列番号30、配列番号32および配列番号34からなる群より選ばれるアミノ酸配列と少なくとも約70%同一であるアミノ酸配列を有し、該グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼが酵素活性を有する、請求項3に記載の方法。
【請求項8】
前記グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼが配列番号30、配列番号32および配列番号34でなる群より選ばれるアミノ酸配列を有する、請求項3に記載の方法。
【請求項9】
前記組み換え核酸分子の発現が誘導可能である、請求項3に記載の方法。
【請求項10】
前記組み換え核酸分子の発現がラクトースで誘導可能である、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
前記微生物がラクトースによる転写誘導の阻害を減少する遺伝子修飾をさらに含む、請求項10に記載の方法。
【請求項12】
前記遺伝子修飾がLacIレプレッサータンパク質をコードする遺伝子の部分的または完全な欠失または不活性化を含む、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記微生物が、グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項14】
前記微生物がグルコサミン−6−燐酸シンターゼをコードする核酸配列を含む少なくとも一つの組み換え核酸分子で形質転換される、請求項13に記載の方法。
【請求項15】
前記グルコサミン−6−燐酸シンターゼが、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14配列番号、配列番号16、配列番号18および配列番号20でなる群より選ばれるアミノ酸配列に対し、少なくとも約35%同一であるアミノ酸配列を含み、該グルコサミン−6−燐酸シンターゼが酵素活性を有する、請求項14に記載の方法。
【請求項16】
前記グルコサミン−6−燐酸シンターゼが、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14配列番号、配列番号16、配列番号18および配列番号20でなる群より選ばれるアミノ酸配列に対し、少なくとも約50%同一であるアミノ酸配列を含み、該グルコサミン−6−燐酸シンターゼが酵素活性を有する、請求項14に記載の方法。
【請求項17】
前記グルコサミン−6−燐酸シンターゼが、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14配列番号、配列番号16、配列番号18および配列番号20でなる群より選ばれるアミノ酸配列に対し、少なくとも約70%同一であるアミノ酸配列を含み、該グルコサミン−6−燐酸シンターゼが酵素活性を有する、請求項14に記載の方法。
【請求項18】
前記グルコサミン−6−燐酸シンターゼが配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18および配列番号20でなる群より選ばれるアミノ酸配列を含む、請求項14に記載の方法。
【請求項19】
野生型グルコサミン−6−燐酸シンターゼと比較して前記グルコサミン−6−燐酸シンターゼの生成物阻害を減少する修飾を、該グルコサミン−6−燐酸シンターゼが有する、請求項14に記載の方法。
【請求項20】
前記グルコサミン−6−燐酸シンターゼが配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、および配列番号14でなる群より選ばれるアミノ酸配列を含む、請求項19に記載の方法。
【請求項21】
前記微生物がグルコサミン−6−燐酸デアミナーゼ活性を減少する少なくとも一つの遺伝子修飾をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項22】
グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼ活性を減少する前記遺伝子修飾が、前記微生物中でグルコサミン−6−燐酸デアミナーゼをコードする内因性遺伝子の部分的または完全な欠失または不活性化を含む、請求項21に記載の方法。
【請求項23】
前記微生物がグルコサミン−6−燐酸デアミナーゼ活性を減少する少なくとも一つの遺伝子修飾をさらに含む、請求項13に記載の方法。
【請求項24】
グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼ活性を減少する前記遺伝子修飾が、前記微生物中でグルコサミン−6−燐酸デアミナーゼをコードする内因性遺伝子の部分的または完全な欠失または不活性化を含む、請求項23に記載の方法。
【請求項25】
前記発酵培地中で炭素源を約0.5%〜約5%の濃度に保つ工程を前記培養工程が含む、請求項1に記載の方法。
【請求項26】
前記培養工程が酵母抽出物を含む発酵培地中で行われる、請求項1に記載の方法。
【請求項27】
グルコース、フラクトース、ペントース糖、ラクトースおよびグルコン酸でなる群から選ばれる炭素源を含む発酵培地中で前記培養工程が行われる、請求項1に記載の方法。
【請求項28】
前記ペントース糖がリボース、キシロースおよびアラビノースでなる群より選ばれる、請求項27に記載の方法。
【請求項29】
前記培養工程がグルコースおよびリボースを含む発酵培地中で行われる、請求項1に記載の方法。
【請求項30】
前記培養工程がグルコースおよびグルコン酸を含む発酵培地中で行われる、請求項1に記載の方法。
【請求項31】
前記培養工程が約25℃〜約45℃の温度で行われる、請求項1に記載の方法。
【請求項32】
前記培養工程が約37℃で行われる、請求項1に記載の方法。
【請求項33】
前記培養工程が約pH4〜約pH7.5のpHで行われる、請求項1に記載の方法。
【請求項34】
前記培養工程が約pH6.7〜約pH7.5のpHで行われる、請求項1に記載の方法。
【請求項35】
前記培養工程が約pH4.5〜約pH5のpHで行われる、請求項1に記載の方法。
【請求項36】
前記微生物がバクテリアおよび菌類でなる群より選ばれる、請求項1に記載の方法。
【請求項37】
前記微生物がバクテリアおよび酵母でなる群より選ばれる、請求項1に記載の方法。
【請求項38】
前記微生物がEscherichia、Bacillus、Lactobacillus、PseudomonasおよびStreptomycesでなる群から選ばれた属由来のバクテリアである、請求項1に記載の方法。
【請求項39】
前記微生物がEscherichia coli、Bacilus subtilis、Bacillus licheniformis、Lactobacillus brevis、Pseudomonas aeruginosaおよびStreptomyces lividansでなる群から選ばれた種由来のバクテリアである、請求項1に記載の方法。
【請求項40】
微生物がSaccharomyces、Candida、Hansenula、Pichia、Kluveromyces、およびPhaffiaでなる群から選ばれた属由来の酵母である、請求項1に記載の方法。
【請求項41】
微生物がSaccharomyces cerevisiae、Schizosaccharomyces pombe、Candida albicans、Hansenula polymorpha、Pichia pastoris、P.canadensis、Kluyveromyces marxianusおよびPhaffia rhodozymaでなる群から選ばれた種由来の酵母である、請求項1に記載の方法。
【請求項42】
前記微生物がAspergillus、Absidia、Rhizopus、Chrysosporium、NeurosporaおよびTrichodermaでなる群から選ばれた属由来の菌類である、請求項1に記載の方法。
【請求項43】
前記微生物がAspergillus niger、A.nidulans、Absidia coerulea、Rhizopus oryzae、Chrysosporium lucknowense、Neurospora crassa、N.intermedia、およびTrichoderm reeseiでなる群から選ばれた種由来の菌類である、請求項1に記載の方法。
【請求項44】
前記微生物中でホスフォグルコイソメラーゼ活性を増加する遺伝子修飾を、該微生物がさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項45】
前記微生物が前記ホスフォグルコイソメラーゼをコードする核酸配列を含む組み換え核酸分子で形質転換される、請求項44に記載の方法。
【請求項46】
ホスフォグルコイソメラーゼが配列番号105のアミノ酸配列を含む、請求項44に記載の方法。
【請求項47】
前記微生物中でホスフォフラクトキナーゼの部分的または完全な欠失または不活性化を該微生物がさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項48】
前記微生物がグルタミンシンテターゼ活性を増加する遺伝子修飾をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項49】
グルタミンシンテターゼをコードする核酸配列を含む組み換え核酸分子で前記微生物が形質転換されている、請求項48に記載の方法。
【請求項50】
前記グルタミンシンテターゼが配列番号89のアミノ酸配列を含む、請求項48に記載の方法。
【請求項51】
グルコース−6−燐酸デヒドロゲナーゼ活性を増加する遺伝子修飾を、前記微生物がさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項52】
グルコース−6−燐酸デヒドロゲナーゼをコードする核酸配列を含む組み換え核酸分子で、前記微生物が形質転換されている、請求項51に記載の方法。
【請求項53】
前記グルコース−6−燐酸デヒドロゲナーゼが配列番号95のアミノ酸配列を含む、請求項51に記載の方法。
【請求項54】
前記微生物中でグリコーゲン合成に関与する酵素をコードする遺伝子の部分的または完全な欠失または不活性化を、該微生物がさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項55】
グリコーゲン合成に関与する酵素をコードする前記遺伝子は、ADP−グルコースピロホスフォリラーゼ、グリコーゲンシンターゼおよび分枝酵素を含む、請求項54に記載の方法。
【請求項56】
前記遺伝子修飾が前記微生物のガラクトース代謝能を阻害しない、請求項1に記載の方法。
【請求項57】
前記採集工程が、細胞内グルコサミン−6−燐酸、グルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−6−燐酸、N−アセチルグルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミンおよびグルコサミンでなる群から選ばれる細胞内生成物を前記微生物から回収する工程、またはグルコサミンおよびN−アセチルグルコサミンでなる群より選ばれる細胞外生成物を前記発酵培地から回収する工程を有する、請求項1に記載の方法。
【請求項58】
a)グルコサミンおよびN−アセチルグルコサミンでなる群より選ばれた生成物を前記発酵培地から精製する工程;
b)グルコサミン−6−燐酸、グルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−6−燐酸およびN−アセチルグルコサミン−1−燐酸でなる群より選ばれた生成物を前記微生物から回収する工程;
c)グルコサミン−6−燐酸およびグルコサミン−1−燐酸でなる群より選ばれた生成物を脱燐酸し、グルコサミンを製造する工程;
d) N−アセチルグルコサミン−6−燐酸およびN−アセチルグルコサミン−1−燐酸でなる群より選ばれた生成物を脱燐酸し、N−アセチルグルコサミンを製造する工程;
e)N−アセチルグルコサミン、N−アセチルグルコサミン−6−燐酸およびN−アセチルグルコサミン−1−燐酸でなる群より選ばれた生成物を処理し、グルコサミン、グルコサミン−6−燐酸およびグルコサミン−1−燐酸でなる群より選ばれたグルコサミン製品を製造する工程、
でなる群から選ばれた工程をさらに包含する、請求項1に記載の方法。
【請求項59】
N−アセチルグルコサミン、N−アセチルグルコサミン−6−燐酸およびN−アセチルグルコサミン−1−燐酸でなる群より選ばれた前記生成物を、酸および加熱条件下または酵素的脱アセチル化で加水分解する工程を工程(e)が含む、請求項54に記載の方法。
【請求項60】
N−アセチルグルコサミンを含む固体を発酵ブロスから沈殿させて、前記発酵法で製造されたN−アセチルグルコサミンを回収する、請求項1に記載の方法。
【請求項61】
N−アセチルグルコサミンを含む固体を発酵ブロスから結晶化させて、前記発酵法で製造されたN−アセチルグルコサミンを回収する、請求項1に記載の方法。
【請求項62】
a)グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼ活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を含む微生物を、発酵培地中で培養する工程;ならびに
b)グルコサミン−6−燐酸、グルコサミン、グルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−6−燐酸およびN−アセチルグルコサミンでなる群より選ばれた、培養工程で製造された生成物を採集する工程、
を包含する、発酵によるグルコサミンまたはN−アセチルグルコサミンの製造方法。
【請求項63】
前記微生物によるグルコサミン−6−燐酸デアミナーゼの過剰発現;グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼの酵素活性の増加;グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼの逆反応の増加によるグルコサミン−6−燐酸生成の増加;グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼの正反応の減少によるフラクトース−6−燐酸生成の減少;グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼのフラクトース−6−燐酸に対する親和性の増加;グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼのグルコサミン−6−燐酸に対する親和性の減少;およびグルコサミン−6−燐酸デアミナーゼのグルコサミン−6−燐酸生成物阻害の減少でなる群より選ばれた結果を、前記遺伝子修飾が提供する、請求項62に記載の方法。
【請求項64】
グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼをコードする核酸配列を含む組み換え核酸分子で、微生物が形質転換されることを特徴とする請求項62に記載の方法。
【請求項65】
グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼの酵素活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を、グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼをコードする核酸配列が有することを特徴とする請求項64に記載の方法。
【請求項66】
配列番号42のアミノ酸配列と少なくとも35%同一であるアミノ酸配列を、グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼが有し、ここでグルコサミン−6−燐酸デアミナーゼが酵素活性を有することを特徴とする請求項64に記載の方法。
【請求項67】
グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼが配列番号42のアミノ酸配列を有することを特徴とする請求項64に記載の方法。
【請求項68】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を減少する遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項62に記載の方法。
【請求項69】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を減少する遺伝子修飾が、微生物中でグルコサミン−6−燐酸シンターゼをコードする内因性遺伝子の部分的または完全な欠失または不活性化であることを特徴とする請求項68に記載の方法。
【請求項70】
グルコサミン−6−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性を増加する遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項62に記載の方法。
【請求項71】
グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼの酵素活性の増加;微生物によるグルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼの過剰発現;グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼのN−アセチルグルコサミン−6−燐酸生成物阻害の減少;およびグルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼのグルコサミン−6−燐酸に対する親和性の増加でなる群から選ばれる結果を遺伝子修飾が提供することを特徴とする請求項70に記載の方法。
【請求項72】
グルコサミン−6−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼをコードする核酸配列を有する組み換え核酸分子で微生物が形質転換されることを特徴とする請求項70に記載の方法。
【請求項73】
配列番号30、配列番号32および配列番号34でなる群より選ばれたアミノ酸配列と少なくとも35%同一であるアミノ酸配列を、グルコサミン−6−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼが有し、グルコサミン−6−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼが酵素活性を有することを特徴とする請求項70に記載の方法。
【請求項74】
配列番号30、配列番号32および配列番号34でなる群より選ばれたアミノ酸配列を、グルコサミン−6−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼが有することを特徴とする請求項70に記載の方法。
【請求項75】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を減少する遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項70に記載の方法。
【請求項76】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を減少する遺伝子修飾が、微生物中のグルコサミン−6−燐酸シンターゼをコードする内因性遺伝子の部分的または完全な欠失または不活性化であることを特徴とする請求項75に記載の方法。
【請求項77】
グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性を増加する遺伝子修飾を微生物がさらに有することを特徴とする請求項62に記載の方法。
【請求項78】
グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼの酵素活性の増加;N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼ酵素活性の減少;グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性を有する酵素の微生物による過剰発現;グルコサミン−1−燐酸に対するグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼの親和性の増加;N−アセチルグルコサミン−1−燐酸に対するグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼの親和性の減少;およびグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼのN−アセチルグルコサミン−1−燐酸生成物阻害の減少でなる群より選ばれる結果を遺伝子修飾が提供することを特徴とする請求項77に記載の方法。
【請求項79】
微生物が二元活性グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼを有し、グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性が増加することを特徴とする請求項77に記載の方法。
【請求項80】
グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼをコードする核酸配列、またはグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼをコードする核酸配列を有する組み換え核酸分子で、微生物が形質転換されることを特徴とする請求項77に記載の方法。
【請求項81】
グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼ、またはグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼをコードする核酸配列が、それぞれグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼまたはグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼの活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を有することを特徴とする請求項80に記載の方法。
【請求項82】
配列番号56のアミノ酸配列と少なくとも35%同一であるアミノ酸配列を、グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼが有し、グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼがグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ酵素活性を有することを特徴とする請求項80に記載の方法。
【請求項83】
グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼが、配列番号56のアミノ酸配列を有することを特徴とする請求項80に記載の方法。
【請求項84】
グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性を有し、N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼ活性が減少された、またはその活性を持たない短縮型グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼを核酸配列がコードすることを特徴とする請求項80に記載の方法。
【請求項85】
短縮型グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼが配列番号58のアミノ酸配列と少なくとも約35%同一であるアミノ酸配列を有し、短縮型グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼがグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ酵素活性を有することを特徴とする請求項84に記載の方法。
【請求項86】
短縮型グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼが配列番号58のアミノ酸配列を有することを特徴とする請求項84に記載の方法。
【請求項87】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を減少させる遺伝子修飾を微生物がさらに有することを特徴とする請求項77に記載の方法。
【請求項88】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を減少させる遺伝子修飾が、微生物中のグルコサミン−6−燐酸シンターゼをコードする内因性遺伝子の部分的または完全な欠失または不活性化であることを特徴とする請求項87に記載の方法。
【請求項89】
細胞内グルコサミン−6−燐酸、グルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−6−燐酸、N−アセチルグルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミンおよびグルコサミンでなる群から選ばれた細胞内生成物を微生物から回収するか、またはグルコサミンおよびN−アセチルグルコサミンでなる群から選ばれた細胞外生成物を発酵培地から回収する工程を、採集工程が有することを特徴とする請求項62に記載の方法。
【請求項90】
a)グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼ活性を減少する少なくとも一つの遺伝子修飾、およびグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を有する微生物を発酵培地中で培養する工程;および
b)グルコサミン−6−燐酸、グルコサミン、グルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−6−燐酸およびN−アセチルグルコサミンでなる群より選ばれた生成物の、培養工程から生成された生成物を採集する工程
を有することを特徴とするグルコサミンまたはN−アセチルグルコサミンの製造方法。
【請求項91】
グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼの活性を減少する遺伝子修飾が、微生物中でグルコサミン−6−燐酸デアミナーゼをコードする内因性遺伝子の部分的または完全な欠失または不活性化であることを特徴とする請求項90に記載の方法。
【請求項92】
グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼの酵素活性の増加;N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼ酵素活性の減少;グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性を有する酵素の微生物による過剰発現;グルコサミン−1−燐酸に対するグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼの親和性の増加;N−アセチルグルコサミン−1−燐酸に対するグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼの親和性の減少;およびグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼのN−アセチルグルコサミン−1−燐酸生成物阻害の減少でなる群より選ばれた結果を、グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性を増加する遺伝子修飾が提供することを特徴とする請求項90に記載の方法。
【請求項93】
微生物が二元活性グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼを有し、グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性が増加することを特徴とする請求項90に記載の方法。
【請求項94】
グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼをコードする核酸配列、またはグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼをコードする核酸配列を有する組み換え核酸分子で、微生物が形質転換されることを特徴とする請求項90に記載の方法。
【請求項95】
グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼまたはグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼをコードする核酸配列が、グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼ活性、またはグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性をそれぞれ増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を有することを特徴とする請求項94に記載の方法。
【請求項96】
配列番号56のアミノ酸配列と少なくとも約35%同一であるアミノ酸配列を、グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼが有し、グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼがグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ酵素活性を有することを特徴とする請求項94に記載の方法。
【請求項97】
グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼが、配列番号56のアミノ酸配列を有することを特徴とする請求項94に記載の方法。
【請求項98】
グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性を有し、N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼ活性が減少、またはその活性がない短縮型グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼを核酸配列がコードすることを特徴とする請求項94に記載の方法。
【請求項99】
配列番号58のアミノ酸配列と少なくとも約35%同一であるアミノ酸配列を、短縮型グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼが有し、短縮型グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼがグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ酵素活性を有することを特徴とする請求項98に記載の方法。
【請求項100】
短縮型グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼが配列番号58のアミノ酸配列を有することを特徴とする請求項98に記載の方法。
【請求項101】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項90に記載の方法。
【請求項102】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を増加する遺伝子修飾が、グルコサミン−6−燐酸シンターゼをコードする核酸配列を有する組み換え核酸分子での微生物の形質転換を含むことを特徴とする請求項101に記載の方法。
【請求項103】
配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18および配列番号20でなる群から選ばれるアミノ酸配列と少なくとも約35%同一であるアミノ酸配列をグルコサミン−6−燐酸シンターゼが有し、グルコサミン−6−燐酸シンターゼが酵素活性を有することを特徴とする請求項101に記載の方法。
【請求項104】
配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18および配列番号20でなる群から選ばれるアミノ酸配列をグルコサミン−6−燐酸シンターゼが有することを特徴とする請求項101に記載の方法。
【請求項105】
野生型グルコサミン−6−燐酸シンターゼと比較してグルコサミン−6−燐酸の生成物阻害が減少する修飾を、グルコサミン−6−燐酸シンターゼが有することを特徴とする請求項101に記載の方法。
【請求項106】
配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12および配列番号14でなる群から選ばれるアミノ酸配列をグルコサミン−6−燐酸シンターゼが有することを特徴とする請求項105に記載の方法。
【請求項107】
細胞内グルコサミン−6−燐酸、グルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−6−燐酸、N−アセチルグルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミンおよびグルコサミンでなる群からから選ばれた細胞内生成物を微生物から回収する工程、またはグルコサミンおよびN−アセチルグルコサミンでなる群より選ばれた細胞外生成物を発酵培地から回収する工程を、採集工程が含むことを特徴とする請求項90に記載の方法。
【請求項108】
a)内因性グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼとグルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を増加する少なくとも1種の遺伝子修飾とを有する微生物を発酵培地中で培養する工程;および
b)グルコサミン−6−燐酸、グルコサミン、グルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−6−燐酸およびN−アセチルグルコサミンからなる群から選ばれる、培養工程から生産された生成物を採集する工程、
を有することを特徴とするグルコサミンまたはN−アセチルグルコサミンの製造方法。
【請求項109】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼをコードする核酸配列を有する少なくとも一つの組み換え核酸分子で、微生物が形質転換されることを特徴とする請求項108に記載の方法。
【請求項110】
配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18および配列番号20でなる群より選ばれたアミノ酸配列に少なくとも約35%同一であるアミノ酸配列を、グルコサミン−6−燐酸シンターゼが有し、グルコサミン−6−燐酸シンターゼが酵素活性を有することを特徴とする請求項109に記載の方法。
【請求項111】
配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18および配列番号20でなる群より選ばれたアミノ酸配列を、グルタミン−6−燐酸シンターゼが有することを特徴とする請求項109に記載の方法。
【請求項112】
野生型グルコサミン−6−燐酸シンターゼと比較してグルコサミン−6−燐酸シンターゼの生成物阻害が減少する修飾を、グルコサミン−6−燐酸シンターゼが有することを特徴とする請求項109に記載の方法。
【請求項113】
配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12および配列番号14でなる群より選ばれたアミノ酸配列を、グルコサミン−6−燐酸シンターゼが有することを特徴とする請求項112に記載の方法。
【請求項114】
グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼ活性が減少する少なくとも一つの遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項108に記載の方法。
【請求項115】
その方法がN−アセチルグルコサミンの発酵による製造法であり、N−アセチルグルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−6−燐酸およびN−アセチルグルコサミンでなる群より選ばれた、培養工程から製造された生成物を採集する工程を採集工程が有することを特徴とする請求項108に記載の方法。
【請求項116】
グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼ活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を有する遺伝子修飾微生物。
【請求項117】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項116に記載の遺伝子修飾微生物。
【請求項118】
グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼ活性を減少する少なくとも一つの遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項116に記載の遺伝子修飾微生物。
【請求項119】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項116に記載の遺伝子修飾微生物。
【請求項120】
グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼ活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を有することを特徴とする遺伝子修飾微生物。
【請求項121】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を減少する遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項120に記載の遺伝子修飾微生物。
【請求項122】
グルコサミン−6−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性を増加する遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項120に記載の遺伝子修飾微生物。
【請求項123】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を減少する遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項122に記載の遺伝子修飾微生物。
【請求項124】
グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性を増加する遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項120に記載の遺伝子修飾微生物。
【請求項125】
グルコサミン−1−燐酸シンターゼ活性を減少する遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項124に記載の遺伝子修飾微生物。
【請求項126】
グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼ活性を減少する少なくとも一つの遺伝子修飾と、グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を有することを特徴とする遺伝子修飾微生物。
【請求項127】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項126に記載の修飾微生物。
【請求項128】
a)発酵プロセスの生成物である可溶化N−アセチルグルコサミンを含む発酵ブロスを得る工程;および
b)発酵ブロスからN−アセチルグルコサミンを含む固体を回収する工程、
を有することを特徴とするN−アセチルグルコサミンの製造方法。
【請求項129】
発酵ブロスから細胞物質を除去する工程をさらに有することを特徴とする請求項128に記載の方法。
【請求項130】
発酵ブロスを脱色する工程をさらに有することを特徴とする請求項128に記載の方法。
【請求項131】
N−アセチルグルコサミンの繰り返し再結晶、活性炭処理およびクロマトグラフィー脱色でなる群から、脱色工程が選ばれることを特徴とする請求項130に記載の方法。
【請求項132】
発酵ブロスをイオン交換樹脂と接触させる工程をさらに有することを特徴とする請求項128に記載の方法。
【請求項133】
発酵ブロスを陰イオン交換樹脂および陽イオン交換樹脂と接触させる工程を、発酵ブロスをイオン交換樹脂と接触させる工程が有することを特徴とする請求項132に記載の方法。
【請求項134】
発酵ブロスを陰イオン交換樹脂および陽イオン交換樹脂の混合ベッドと接触させる工程を、発酵ブロスを陰イオン交換樹脂および陽イオン交換樹脂と接触させる工程が有することを特徴とする請求項133に記載の方法。
【請求項135】
発酵ブロスからN−アセチルグルコサミンを含む固体を沈殿させる工程を、回収工程が有することを特徴とする請求項128に記載の方法。
【請求項136】
発酵ブロスからN−アセチルグルコサミンを含む固体を結晶化する工程を、回収工程が有することを特徴とする請求項128に記載の方法。
【請求項137】
可溶化N−アセチルグルコサミンを含む発酵ブロスを濃縮する工程を、回収工程が有することを特徴とする請求項128に記載の方法。
【請求項138】
濃縮工程が大気圧以下で行われることを特徴とする請求項137に記載の方法。
【請求項139】
濃縮工程が膜分離で行われることを特徴とする請求項137に記載の方法。
【請求項140】
濃縮工程が約40℃〜約75℃の間の温度で行われることを特徴とする請求項137に記載の方法。
【請求項141】
濃縮工程が約45℃〜約55℃の間の温度で行われることを特徴とする請求項137に記載の方法。
【請求項142】
発酵ブロス中の固形分が少なくとも約30%固形になる様に濃縮工程が行われることを特徴とする請求項137に記載の方法。
【請求項143】
発酵ブロス中の固形分が少なくとも約40%固形になる様に濃縮工程が行われることを特徴とする請求項137に記載の方法。
【請求項144】
発酵ブロス中の固形分が少なくとも約45%になる様に濃縮工程が行われることを特徴とする請求項137に記載の方法。
【請求項145】
濃縮工程の後に発酵ブロスを冷却する工程をさらに有することを特徴とする請求項137に記載の方法。
【請求項146】
発酵ブロスを約−5℃〜約45℃の間の温度に冷却することを特徴とする請求項145に記載の方法。
【請求項147】
発酵ブロスを約−5℃〜約室温の間の温度に冷却することを特徴とする請求項145に記載の方法。
【請求項148】
発酵ブロスを室温に冷却することを特徴とする請求項145に記載の方法。
【請求項149】
発酵ブロスにN−アセチルグルコサミン結晶を接種する工程をさらに有することを特徴とする請求項145に記載の方法。
【請求項150】
発酵ブロス中の核生成で形成したN−アセチルグルコサミン結晶、および外部から提供されたN−アセチルグルコサミン結晶でなる群からN−アセチルグルコサミンの種結晶が選ばれることを特徴とする請求項149に記載の方法。
【請求項151】
回収工程がN−アセチルグルコサミンを水混和性溶剤と接触させる工程を有することを特徴とする請求項128に記載の方法。
【請求項152】
イソプロピルアルコール(IPA)、エタノール、メタノール、アセトン、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジオキサンおよびアセトニトリルでなる群より水混和性溶剤が選ばれることを特徴とする請求項151に記載の方法。
【請求項153】
回収されたN−アセチルグルコサミンを含む固体を乾燥する工程をさらに有することを特徴とする請求項128に記載の方法。
【請求項154】
N−アセチルグルコサミンを含む乾燥固体を水混和性溶剤で洗浄する工程をさらに有することを特徴とする請求項153に記載の方法。
【請求項155】
回収されたN−アセチルグルコサミンを含む固体を溶解してN−アセチルグルコサミン溶液を形成する工程と、この溶液からN−アセチルグルコサミンを含む固体を回収する工程をさらに有することを特徴とする請求項128に記載の方法。
【請求項156】
発酵ブロスを濾過してバクテリア内毒素を除去する工程をさらに有することを特徴とする請求項128に記載の方法。
【請求項157】
a)N−アセチルグルコサミン、N−アセチルグルコサミン−6−燐酸およびN−アセチルグルコサミン−1−燐酸でなる群から選ばれたN−アセチルグルコサミン源を得る工程;および
b)工程a)のN−アセチルグルコサミン源を処理して、N−アセチルグルコサミン源からグルコサミン、グルコサミン−6−燐酸およびグルコサミン−1−燐酸でなる群から選ばれるグルコサミン製品を製造する工程、
を有するN−アセチルグルコサミン源からグルコサミンの製造方法。
【請求項158】
原料中の乾燥固体の比率としてN−アセチルグルコサミン源が少なくとも約40%のN−アセチルグルコサミンであることを特徴とする請求項157に記載の方法。
【請求項159】
N−アセチルグルコサミン源が発酵プロセスで製造されたN−アセチルグルコサミンであることを特徴とする請求項157に記載の方法。
【請求項160】
N−アセチルグルコサミン源が、発酵プロセスで製造されたN−アセチルグルコサミンを含む発酵ブロスであり、発酵ブロスが処理されて実質的に細胞物質が除去されていることを特徴とする請求項157に記載の方法。
【請求項161】
N−アセチルグルコサミン源が固体として、または溶液中に提供されることを特徴とする請求項157に記載の方法。
【請求項162】
N−アセチルグルコサミン源を水性で低沸点の一級または二級アルコール中に懸濁することを特徴とする請求項161に記載の方法。
【請求項163】
処理工程b)が酸および加熱条件下にN−アセチルグルコサミン源を加水分解する工程を有することを特徴とする請求項157に記載の方法。
【請求項164】
加水分解工程が約60℃〜約100℃の温度で行われることを特徴とする請求項163に記載の方法。
【請求項165】
加水分解工程が約70℃〜約90℃の温度で行われることを特徴とする請求項163に記載の方法。
【請求項166】
加水分解工程が約10重量%〜約40重量%の濃度の塩酸を用いて行われることを特徴とする請求項163に記載の方法。
【請求項167】
塩酸溶液の重量と純乾燥重量としてのN−アセチルグルコサミン源との比率が約1:1重量比〜約5:1重量比であることを特徴とする請求項166に記載の方法。
【請求項168】
加水分解工程が約10分〜約24時間行われることを特徴とする請求項163に記載の方法。
【請求項169】
a)N−アセチルグルコサミン源を加熱条件下で塩酸溶液または循環加水分解母液と組み合わせて加水分解し、グルコサミン塩酸塩を含む溶液を製造する工程;
b)工程a)の溶液を冷却してグルコサミン塩酸塩を沈殿させる工程;および
c)工程b)から沈殿したグルコサミン塩酸塩を含む固体を取り出す工程、
を有することを特徴とする請求項163に記載の方法。
【請求項170】
N−アセチルグルコサミン源を塩酸塩溶液または循環加水分解母液と連続的にブレンドし、N−アセチルグルコサミン源を溶解溶液として維持し、次いで加熱条件下に無水塩酸水溶液を工程a)の溶液に加えて加水分解を開始し、N−アセチルグルコサミンをグルコサミン塩酸塩に変換することで加水分解工程a)が行われることを特徴とする請求項169に記載の方法。
【請求項171】
加水分解母液が工程c)で沈殿したグルコサミン塩酸塩を回収した後に残る加水分解溶液であり、加水分解工程が行われる前、工程中、または工程後に一級または二級アルコールが加水分解溶液に添加されることを特徴とする請求項169に記載の方法。
【請求項172】
一級または二級アルコールがメタノール、イソプロパノール、エタノール、n−プロパノール、n−ブタノールおよびsec−ブタノールでなる群より選ばれることを特徴とする請求項171に記載の方法。
【請求項173】
溶液が約−5℃〜約40℃になるまで冷却工程が行われることを特徴とする請求項169に記載の方法。
【請求項174】
回収工程が:
i)沈殿したグルコサミン塩酸塩を含む固体を採集する工程;
ii)グルコサミン塩酸塩を含む固体を水混和性溶剤で洗浄する工程;および
iii)グルコサミン塩酸塩を含む固体を乾燥する工程、
を有することを特徴とする請求項169に記載の方法。
【請求項175】
回収工程が:
i)沈殿したグルコサミン塩酸塩を含む固体を採集する工程;
ii)工程(i)からの固体を水に溶解して溶液とする工程;
ii)工程(ii)の溶液のpHを約2.5〜4の間に調整する工程;
iv)工程(iii)の溶液を活性炭と接触させ、グルコサミン塩酸塩を含む固体を脱色する工程;
v)工程(iv)の溶液から活性炭を除去する工程;および
vi)グルコサミン塩酸塩を工程(v)の溶液から結晶化する工程、
を有することを特徴とする請求項169に記載の方法。
【請求項176】
結晶化工程が約70℃以下の温度でグルコサミン塩酸塩を濃縮する工程を有することを特徴とする請求項175に記載の方法。
【請求項177】
結晶化工程が約50℃以下の温度でグルコサミン塩酸塩を濃縮する工程を有することを特徴とする請求項175に記載の方法。
【請求項178】
結晶化工程がグルコサミン塩酸塩を大気圧以下で濃縮する工程をさらに有することを特徴とする請求項175に記載の方法。
【請求項179】
結晶化工程(vi)〜(i)後に残留する溶液を循環する工程をさらに有することを特徴とする請求項175に記載の方法。
【請求項180】
結晶化工程(vi)から次の結晶化工程後に残留する溶液を循環する工程をさらに有することを特徴とする請求項175に記載の方法。
【請求項181】
工程(vi)後の結晶化グルコサミン塩酸塩を水混和性溶剤で洗浄する工程をさらに有することを特徴とする請求項175に記載の方法。
【請求項182】
水混和性溶剤がメタノール、イソプロパノール、エタノール、アセトニトリル、アセトン、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドおよびジオキサンでなる群より選ばれることを特徴とする請求項181に記載の方法。
【請求項183】
洗浄後の結晶化グルコサミン塩酸塩を約70℃以下の温度で約6時間以下乾燥する工程をさらに有することを特徴とする請求項181に記載の方法。
【請求項184】
乾燥工程が大気圧以下で行われることを特徴とする請求項183に記載の方法。
【請求項185】
乾燥工程が空気吹き付けで行われることを特徴とする請求項183に記載の方法。
【請求項186】
N−アセチルグルコサミン源を水性で低沸点の一級または二級アルコール中に懸濁され、その方法が、加水分解後、または再使用のために加水分解溶液を循環する前にアルコールで生成したエステルを除去する工程(a)〜(b)の間に追加工程を有することを特徴とする請求項169に記載の方法。
【請求項187】
蒸留、フラッシングおよび濃縮でなる群から選ばれたプロセスで、大気圧以下で酢酸エステルが除去されることを特徴とする請求項186に記載の方法。
【請求項188】
加水分解工程が約60℃〜約100℃の間の温度で行われることを特徴とする請求項186に記載の方法。
【請求項189】
加水分解工程が1気圧で溶液の沸点で行われることを特徴とする請求項186に記載の方法。
【請求項190】
塩酸と乾燥重量としてのN−アセチルグルコサミン源との比率が約3:1〜約5:1で、約80℃以下の温度で加水分解工程が行われることを特徴とする請求項169に記載の方法。
【請求項191】
工程(c)で回収されたグルコサミン塩酸塩を水混和性溶剤で洗浄する工程を有することを特徴とする請求項190に記載の方法。
【請求項192】
水混和性溶剤がメタノール、イソプロパノール、エタノール、アセトニトリル、アセトン、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドおよびジオキサンでなる群より選ばれることを特徴とする請求項191に記載の方法。
【請求項193】
洗浄後の結晶化グルコサミン塩酸塩を約70℃以下の温度で約6時間以下乾燥する工程をさらに有することを特徴とする請求項191に記載の方法。
【請求項194】
乾燥工程が大気圧以下で行われることを特徴とする請求項193に記載の方法。
【請求項195】
乾燥工程が空気吹き付けで行われることを特徴とする請求項193に記載の方法。
【請求項196】
処理工程(b)がN−アセチルグルコサミン源を脱アセチル化酵素と接触させ、グルコサミン製品を製造する工程を有することを特徴とする請求項157に記載の方法。
【請求項197】
N−アセチルグルコサミン−6−PデアセチラーゼおよびN−アセチルグルコサミンデアセチラーゼでなる群より脱アセチル化酵素が選ばれることを特徴とする請求項196に記載の方法。
【請求項198】
脱アセチル化酵素が、N−アセチルグルコサミンモノマーを脱アセチル化しグルコサミンを製造する様に修飾されたか、またはそのような能力についてキチンデアシラーゼであることを特徴とする請求項196に記載の方法。
【請求項199】
結晶化で製造したグルコサミン製品を回収する工程をさらに有することを特徴とする請求項196に記載の方法。
【請求項200】
沈殿で製造したグルコサミン製品を回収する工程をさらに含むことを特徴とする請求項196に記載の方法。
【請求項201】
脱アセチル化酵素が基質に固定化されていることを特徴とする請求項196に記載の方法。
【請求項202】
塩化ナトリウムまたは塩化カルシウム水溶液の存在でN−アセチルグルコサミン源を脱アセチル化酵素と接触させる工程を、接触工程が有することを特徴とする請求項196に記載の方法。
【請求項203】
結晶化または沈殿でグルコサミン製品を回収する工程をさらに有することを特徴とする請求項202に記載の方法。
【請求項204】
アルコールの存在下、N−アセチルグルコサミン源を脱アセチル化酵素と接触させ、アルコールをエステル化する工程を接触工程が有することを特徴とする請求項196に記載の方法。
【請求項205】
塩をグルコサミン製品と混合し、その混合物をイオン交換媒体と接触させる工程をさらに有することを特徴とする請求項196に記載の方法。
【請求項206】
塩が塩化物、燐酸塩、硫酸塩、沃素塩および亜硫酸塩でなる群より選ばれることを特徴とする請求項205に記載の方法。
【請求項207】
a)グルコサミン−6−燐酸シンターゼをコードする核酸配列を有する組み換え核酸分子で形質転換された微生物を、発酵培地中で培養する工程であって、組み換え核酸分子の発現がラクトース誘導で制御され、発酵工程が
i)グルコースを炭素源として含む培地中、約pH4.5〜約7のpH、約25℃〜約37℃の温度で微生物を生育させる工程と;
ii)それ以上のグルコースを添加せず、発酵培地にラクトースを添加して核酸配列の転写を誘導する工程と;
iii)グルコースの存在で、約4.5〜6.7のpH、約25℃〜37℃の温度で工程(ii)の後に微生物発酵を行う工程と
を有する工程;および
b)グルコサミン−6−燐酸およびグルコサミンでなる群より選ばれた、培養工程で製造された生成物を採集する工程、
を有する発酵によるグルコサミンの製造方法。
【請求項208】
微量元素源を発酵工程(iii)に添加することを特徴とする請求項207に記載の方法。
【請求項209】
微量元素が鉄を含むことを特徴とする請求項208に記載の方法。
【請求項210】
グルコースを炭素源として含む発酵培地中、約pH6.9で微生物を生育させる工程を、工程(ii)が有することを特徴とする請求項207に記載の方法。
【請求項211】
工程(ii)の後にグルコースの存在下で、約4.5〜5のpHで微生物発酵を行う工程を、工程(iii)が有することを特徴とする請求項207に記載の方法。
【請求項212】
工程(ii)の後にグルコースの存在で、pH約6.7で微生物発酵を行う工程を、工程(iii)が有することを特徴とする請求項207に記載の方法。
【請求項1】
a)グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼ活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を含む微生物を発酵培地中で培養する工程;および
b)グルコサミン−6−燐酸、グルコサミン、グルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−6−燐酸、およびN−アセチルグルコサミンでなる群より選ばれる、該培養工程から製造された生成物を採集する工程
を包含する、発酵によるグルコサミンまたはN−アセチルグルコサミンの製造方法。
【請求項2】
前記グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼ活性を増加する前記遺伝子修飾が、グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼの酵素活性の増加;微生物によるグルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼの過剰発現;グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼのN−アセチルグルコサミン−6−燐酸生成物阻害の減少;およびグルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼのグルコサミン−6−燐酸に対する親和性の増加でなる群から選ばれる結果を提供する、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼをコードする核酸配列を含む少なくとも一つの組み換え核酸分子で、前記微生物が形質転換される、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼをコードする前記核酸配列が、該グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼの酵素活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を有する、請求項3に記載の方法。
【請求項5】
前記グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼが、配列番号30、配列番号32および配列番号34からなる群より選ばれるアミノ酸配列と少なくとも約35%同一であるアミノ酸配列を有し、該グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼが酵素活性を有する、請求項3に記載の方法。
【請求項6】
前記グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼが、配列番号30、配列番号32および配列番号34からなる群より選ばれるアミノ酸配列と少なくとも約50%同一であるアミノ酸配列を有し、該グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼが酵素活性を有する、請求項3に記載の方法。
【請求項7】
前記グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼが、配列番号30、配列番号32および配列番号34からなる群より選ばれるアミノ酸配列と少なくとも約70%同一であるアミノ酸配列を有し、該グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼが酵素活性を有する、請求項3に記載の方法。
【請求項8】
前記グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼが配列番号30、配列番号32および配列番号34でなる群より選ばれるアミノ酸配列を有する、請求項3に記載の方法。
【請求項9】
前記組み換え核酸分子の発現が誘導可能である、請求項3に記載の方法。
【請求項10】
前記組み換え核酸分子の発現がラクトースで誘導可能である、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
前記微生物がラクトースによる転写誘導の阻害を減少する遺伝子修飾をさらに含む、請求項10に記載の方法。
【請求項12】
前記遺伝子修飾がLacIレプレッサータンパク質をコードする遺伝子の部分的または完全な欠失または不活性化を含む、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記微生物が、グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項14】
前記微生物がグルコサミン−6−燐酸シンターゼをコードする核酸配列を含む少なくとも一つの組み換え核酸分子で形質転換される、請求項13に記載の方法。
【請求項15】
前記グルコサミン−6−燐酸シンターゼが、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14配列番号、配列番号16、配列番号18および配列番号20でなる群より選ばれるアミノ酸配列に対し、少なくとも約35%同一であるアミノ酸配列を含み、該グルコサミン−6−燐酸シンターゼが酵素活性を有する、請求項14に記載の方法。
【請求項16】
前記グルコサミン−6−燐酸シンターゼが、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14配列番号、配列番号16、配列番号18および配列番号20でなる群より選ばれるアミノ酸配列に対し、少なくとも約50%同一であるアミノ酸配列を含み、該グルコサミン−6−燐酸シンターゼが酵素活性を有する、請求項14に記載の方法。
【請求項17】
前記グルコサミン−6−燐酸シンターゼが、配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14配列番号、配列番号16、配列番号18および配列番号20でなる群より選ばれるアミノ酸配列に対し、少なくとも約70%同一であるアミノ酸配列を含み、該グルコサミン−6−燐酸シンターゼが酵素活性を有する、請求項14に記載の方法。
【請求項18】
前記グルコサミン−6−燐酸シンターゼが配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18および配列番号20でなる群より選ばれるアミノ酸配列を含む、請求項14に記載の方法。
【請求項19】
野生型グルコサミン−6−燐酸シンターゼと比較して前記グルコサミン−6−燐酸シンターゼの生成物阻害を減少する修飾を、該グルコサミン−6−燐酸シンターゼが有する、請求項14に記載の方法。
【請求項20】
前記グルコサミン−6−燐酸シンターゼが配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、および配列番号14でなる群より選ばれるアミノ酸配列を含む、請求項19に記載の方法。
【請求項21】
前記微生物がグルコサミン−6−燐酸デアミナーゼ活性を減少する少なくとも一つの遺伝子修飾をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項22】
グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼ活性を減少する前記遺伝子修飾が、前記微生物中でグルコサミン−6−燐酸デアミナーゼをコードする内因性遺伝子の部分的または完全な欠失または不活性化を含む、請求項21に記載の方法。
【請求項23】
前記微生物がグルコサミン−6−燐酸デアミナーゼ活性を減少する少なくとも一つの遺伝子修飾をさらに含む、請求項13に記載の方法。
【請求項24】
グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼ活性を減少する前記遺伝子修飾が、前記微生物中でグルコサミン−6−燐酸デアミナーゼをコードする内因性遺伝子の部分的または完全な欠失または不活性化を含む、請求項23に記載の方法。
【請求項25】
前記発酵培地中で炭素源を約0.5%〜約5%の濃度に保つ工程を前記培養工程が含む、請求項1に記載の方法。
【請求項26】
前記培養工程が酵母抽出物を含む発酵培地中で行われる、請求項1に記載の方法。
【請求項27】
グルコース、フラクトース、ペントース糖、ラクトースおよびグルコン酸でなる群から選ばれる炭素源を含む発酵培地中で前記培養工程が行われる、請求項1に記載の方法。
【請求項28】
前記ペントース糖がリボース、キシロースおよびアラビノースでなる群より選ばれる、請求項27に記載の方法。
【請求項29】
前記培養工程がグルコースおよびリボースを含む発酵培地中で行われる、請求項1に記載の方法。
【請求項30】
前記培養工程がグルコースおよびグルコン酸を含む発酵培地中で行われる、請求項1に記載の方法。
【請求項31】
前記培養工程が約25℃〜約45℃の温度で行われる、請求項1に記載の方法。
【請求項32】
前記培養工程が約37℃で行われる、請求項1に記載の方法。
【請求項33】
前記培養工程が約pH4〜約pH7.5のpHで行われる、請求項1に記載の方法。
【請求項34】
前記培養工程が約pH6.7〜約pH7.5のpHで行われる、請求項1に記載の方法。
【請求項35】
前記培養工程が約pH4.5〜約pH5のpHで行われる、請求項1に記載の方法。
【請求項36】
前記微生物がバクテリアおよび菌類でなる群より選ばれる、請求項1に記載の方法。
【請求項37】
前記微生物がバクテリアおよび酵母でなる群より選ばれる、請求項1に記載の方法。
【請求項38】
前記微生物がEscherichia、Bacillus、Lactobacillus、PseudomonasおよびStreptomycesでなる群から選ばれた属由来のバクテリアである、請求項1に記載の方法。
【請求項39】
前記微生物がEscherichia coli、Bacilus subtilis、Bacillus licheniformis、Lactobacillus brevis、Pseudomonas aeruginosaおよびStreptomyces lividansでなる群から選ばれた種由来のバクテリアである、請求項1に記載の方法。
【請求項40】
微生物がSaccharomyces、Candida、Hansenula、Pichia、Kluveromyces、およびPhaffiaでなる群から選ばれた属由来の酵母である、請求項1に記載の方法。
【請求項41】
微生物がSaccharomyces cerevisiae、Schizosaccharomyces pombe、Candida albicans、Hansenula polymorpha、Pichia pastoris、P.canadensis、Kluyveromyces marxianusおよびPhaffia rhodozymaでなる群から選ばれた種由来の酵母である、請求項1に記載の方法。
【請求項42】
前記微生物がAspergillus、Absidia、Rhizopus、Chrysosporium、NeurosporaおよびTrichodermaでなる群から選ばれた属由来の菌類である、請求項1に記載の方法。
【請求項43】
前記微生物がAspergillus niger、A.nidulans、Absidia coerulea、Rhizopus oryzae、Chrysosporium lucknowense、Neurospora crassa、N.intermedia、およびTrichoderm reeseiでなる群から選ばれた種由来の菌類である、請求項1に記載の方法。
【請求項44】
前記微生物中でホスフォグルコイソメラーゼ活性を増加する遺伝子修飾を、該微生物がさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項45】
前記微生物が前記ホスフォグルコイソメラーゼをコードする核酸配列を含む組み換え核酸分子で形質転換される、請求項44に記載の方法。
【請求項46】
ホスフォグルコイソメラーゼが配列番号105のアミノ酸配列を含む、請求項44に記載の方法。
【請求項47】
前記微生物中でホスフォフラクトキナーゼの部分的または完全な欠失または不活性化を該微生物がさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項48】
前記微生物がグルタミンシンテターゼ活性を増加する遺伝子修飾をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項49】
グルタミンシンテターゼをコードする核酸配列を含む組み換え核酸分子で前記微生物が形質転換されている、請求項48に記載の方法。
【請求項50】
前記グルタミンシンテターゼが配列番号89のアミノ酸配列を含む、請求項48に記載の方法。
【請求項51】
グルコース−6−燐酸デヒドロゲナーゼ活性を増加する遺伝子修飾を、前記微生物がさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項52】
グルコース−6−燐酸デヒドロゲナーゼをコードする核酸配列を含む組み換え核酸分子で、前記微生物が形質転換されている、請求項51に記載の方法。
【請求項53】
前記グルコース−6−燐酸デヒドロゲナーゼが配列番号95のアミノ酸配列を含む、請求項51に記載の方法。
【請求項54】
前記微生物中でグリコーゲン合成に関与する酵素をコードする遺伝子の部分的または完全な欠失または不活性化を、該微生物がさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項55】
グリコーゲン合成に関与する酵素をコードする前記遺伝子は、ADP−グルコースピロホスフォリラーゼ、グリコーゲンシンターゼおよび分枝酵素を含む、請求項54に記載の方法。
【請求項56】
前記遺伝子修飾が前記微生物のガラクトース代謝能を阻害しない、請求項1に記載の方法。
【請求項57】
前記採集工程が、細胞内グルコサミン−6−燐酸、グルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−6−燐酸、N−アセチルグルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミンおよびグルコサミンでなる群から選ばれる細胞内生成物を前記微生物から回収する工程、またはグルコサミンおよびN−アセチルグルコサミンでなる群より選ばれる細胞外生成物を前記発酵培地から回収する工程を有する、請求項1に記載の方法。
【請求項58】
a)グルコサミンおよびN−アセチルグルコサミンでなる群より選ばれた生成物を前記発酵培地から精製する工程;
b)グルコサミン−6−燐酸、グルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−6−燐酸およびN−アセチルグルコサミン−1−燐酸でなる群より選ばれた生成物を前記微生物から回収する工程;
c)グルコサミン−6−燐酸およびグルコサミン−1−燐酸でなる群より選ばれた生成物を脱燐酸し、グルコサミンを製造する工程;
d) N−アセチルグルコサミン−6−燐酸およびN−アセチルグルコサミン−1−燐酸でなる群より選ばれた生成物を脱燐酸し、N−アセチルグルコサミンを製造する工程;
e)N−アセチルグルコサミン、N−アセチルグルコサミン−6−燐酸およびN−アセチルグルコサミン−1−燐酸でなる群より選ばれた生成物を処理し、グルコサミン、グルコサミン−6−燐酸およびグルコサミン−1−燐酸でなる群より選ばれたグルコサミン製品を製造する工程、
でなる群から選ばれた工程をさらに包含する、請求項1に記載の方法。
【請求項59】
N−アセチルグルコサミン、N−アセチルグルコサミン−6−燐酸およびN−アセチルグルコサミン−1−燐酸でなる群より選ばれた前記生成物を、酸および加熱条件下または酵素的脱アセチル化で加水分解する工程を工程(e)が含む、請求項54に記載の方法。
【請求項60】
N−アセチルグルコサミンを含む固体を発酵ブロスから沈殿させて、前記発酵法で製造されたN−アセチルグルコサミンを回収する、請求項1に記載の方法。
【請求項61】
N−アセチルグルコサミンを含む固体を発酵ブロスから結晶化させて、前記発酵法で製造されたN−アセチルグルコサミンを回収する、請求項1に記載の方法。
【請求項62】
a)グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼ活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を含む微生物を、発酵培地中で培養する工程;ならびに
b)グルコサミン−6−燐酸、グルコサミン、グルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−6−燐酸およびN−アセチルグルコサミンでなる群より選ばれた、培養工程で製造された生成物を採集する工程、
を包含する、発酵によるグルコサミンまたはN−アセチルグルコサミンの製造方法。
【請求項63】
前記微生物によるグルコサミン−6−燐酸デアミナーゼの過剰発現;グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼの酵素活性の増加;グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼの逆反応の増加によるグルコサミン−6−燐酸生成の増加;グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼの正反応の減少によるフラクトース−6−燐酸生成の減少;グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼのフラクトース−6−燐酸に対する親和性の増加;グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼのグルコサミン−6−燐酸に対する親和性の減少;およびグルコサミン−6−燐酸デアミナーゼのグルコサミン−6−燐酸生成物阻害の減少でなる群より選ばれた結果を、前記遺伝子修飾が提供する、請求項62に記載の方法。
【請求項64】
グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼをコードする核酸配列を含む組み換え核酸分子で、微生物が形質転換されることを特徴とする請求項62に記載の方法。
【請求項65】
グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼの酵素活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を、グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼをコードする核酸配列が有することを特徴とする請求項64に記載の方法。
【請求項66】
配列番号42のアミノ酸配列と少なくとも35%同一であるアミノ酸配列を、グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼが有し、ここでグルコサミン−6−燐酸デアミナーゼが酵素活性を有することを特徴とする請求項64に記載の方法。
【請求項67】
グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼが配列番号42のアミノ酸配列を有することを特徴とする請求項64に記載の方法。
【請求項68】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を減少する遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項62に記載の方法。
【請求項69】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を減少する遺伝子修飾が、微生物中でグルコサミン−6−燐酸シンターゼをコードする内因性遺伝子の部分的または完全な欠失または不活性化であることを特徴とする請求項68に記載の方法。
【請求項70】
グルコサミン−6−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性を増加する遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項62に記載の方法。
【請求項71】
グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼの酵素活性の増加;微生物によるグルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼの過剰発現;グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼのN−アセチルグルコサミン−6−燐酸生成物阻害の減少;およびグルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼのグルコサミン−6−燐酸に対する親和性の増加でなる群から選ばれる結果を遺伝子修飾が提供することを特徴とする請求項70に記載の方法。
【請求項72】
グルコサミン−6−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼをコードする核酸配列を有する組み換え核酸分子で微生物が形質転換されることを特徴とする請求項70に記載の方法。
【請求項73】
配列番号30、配列番号32および配列番号34でなる群より選ばれたアミノ酸配列と少なくとも35%同一であるアミノ酸配列を、グルコサミン−6−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼが有し、グルコサミン−6−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼが酵素活性を有することを特徴とする請求項70に記載の方法。
【請求項74】
配列番号30、配列番号32および配列番号34でなる群より選ばれたアミノ酸配列を、グルコサミン−6−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼが有することを特徴とする請求項70に記載の方法。
【請求項75】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を減少する遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項70に記載の方法。
【請求項76】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を減少する遺伝子修飾が、微生物中のグルコサミン−6−燐酸シンターゼをコードする内因性遺伝子の部分的または完全な欠失または不活性化であることを特徴とする請求項75に記載の方法。
【請求項77】
グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性を増加する遺伝子修飾を微生物がさらに有することを特徴とする請求項62に記載の方法。
【請求項78】
グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼの酵素活性の増加;N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼ酵素活性の減少;グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性を有する酵素の微生物による過剰発現;グルコサミン−1−燐酸に対するグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼの親和性の増加;N−アセチルグルコサミン−1−燐酸に対するグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼの親和性の減少;およびグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼのN−アセチルグルコサミン−1−燐酸生成物阻害の減少でなる群より選ばれる結果を遺伝子修飾が提供することを特徴とする請求項77に記載の方法。
【請求項79】
微生物が二元活性グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼを有し、グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性が増加することを特徴とする請求項77に記載の方法。
【請求項80】
グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼをコードする核酸配列、またはグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼをコードする核酸配列を有する組み換え核酸分子で、微生物が形質転換されることを特徴とする請求項77に記載の方法。
【請求項81】
グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼ、またはグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼをコードする核酸配列が、それぞれグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼまたはグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼの活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を有することを特徴とする請求項80に記載の方法。
【請求項82】
配列番号56のアミノ酸配列と少なくとも35%同一であるアミノ酸配列を、グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼが有し、グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼがグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ酵素活性を有することを特徴とする請求項80に記載の方法。
【請求項83】
グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼが、配列番号56のアミノ酸配列を有することを特徴とする請求項80に記載の方法。
【請求項84】
グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性を有し、N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼ活性が減少された、またはその活性を持たない短縮型グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼを核酸配列がコードすることを特徴とする請求項80に記載の方法。
【請求項85】
短縮型グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼが配列番号58のアミノ酸配列と少なくとも約35%同一であるアミノ酸配列を有し、短縮型グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼがグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ酵素活性を有することを特徴とする請求項84に記載の方法。
【請求項86】
短縮型グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼが配列番号58のアミノ酸配列を有することを特徴とする請求項84に記載の方法。
【請求項87】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を減少させる遺伝子修飾を微生物がさらに有することを特徴とする請求項77に記載の方法。
【請求項88】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を減少させる遺伝子修飾が、微生物中のグルコサミン−6−燐酸シンターゼをコードする内因性遺伝子の部分的または完全な欠失または不活性化であることを特徴とする請求項87に記載の方法。
【請求項89】
細胞内グルコサミン−6−燐酸、グルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−6−燐酸、N−アセチルグルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミンおよびグルコサミンでなる群から選ばれた細胞内生成物を微生物から回収するか、またはグルコサミンおよびN−アセチルグルコサミンでなる群から選ばれた細胞外生成物を発酵培地から回収する工程を、採集工程が有することを特徴とする請求項62に記載の方法。
【請求項90】
a)グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼ活性を減少する少なくとも一つの遺伝子修飾、およびグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を有する微生物を発酵培地中で培養する工程;および
b)グルコサミン−6−燐酸、グルコサミン、グルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−6−燐酸およびN−アセチルグルコサミンでなる群より選ばれた生成物の、培養工程から生成された生成物を採集する工程
を有することを特徴とするグルコサミンまたはN−アセチルグルコサミンの製造方法。
【請求項91】
グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼの活性を減少する遺伝子修飾が、微生物中でグルコサミン−6−燐酸デアミナーゼをコードする内因性遺伝子の部分的または完全な欠失または不活性化であることを特徴とする請求項90に記載の方法。
【請求項92】
グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼの酵素活性の増加;N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼ酵素活性の減少;グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性を有する酵素の微生物による過剰発現;グルコサミン−1−燐酸に対するグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼの親和性の増加;N−アセチルグルコサミン−1−燐酸に対するグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼの親和性の減少;およびグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼのN−アセチルグルコサミン−1−燐酸生成物阻害の減少でなる群より選ばれた結果を、グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性を増加する遺伝子修飾が提供することを特徴とする請求項90に記載の方法。
【請求項93】
微生物が二元活性グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼを有し、グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性が増加することを特徴とする請求項90に記載の方法。
【請求項94】
グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼをコードする核酸配列、またはグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼをコードする核酸配列を有する組み換え核酸分子で、微生物が形質転換されることを特徴とする請求項90に記載の方法。
【請求項95】
グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼまたはグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼをコードする核酸配列が、グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼ活性、またはグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性をそれぞれ増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を有することを特徴とする請求項94に記載の方法。
【請求項96】
配列番号56のアミノ酸配列と少なくとも約35%同一であるアミノ酸配列を、グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼが有し、グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼがグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ酵素活性を有することを特徴とする請求項94に記載の方法。
【請求項97】
グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼが、配列番号56のアミノ酸配列を有することを特徴とする請求項94に記載の方法。
【請求項98】
グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性を有し、N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼ活性が減少、またはその活性がない短縮型グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼを核酸配列がコードすることを特徴とする請求項94に記載の方法。
【請求項99】
配列番号58のアミノ酸配列と少なくとも約35%同一であるアミノ酸配列を、短縮型グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼが有し、短縮型グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼがグルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ酵素活性を有することを特徴とする請求項98に記載の方法。
【請求項100】
短縮型グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ/N−アセチルグルコサミン−1−燐酸ウリジルトランスフェラーゼが配列番号58のアミノ酸配列を有することを特徴とする請求項98に記載の方法。
【請求項101】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項90に記載の方法。
【請求項102】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を増加する遺伝子修飾が、グルコサミン−6−燐酸シンターゼをコードする核酸配列を有する組み換え核酸分子での微生物の形質転換を含むことを特徴とする請求項101に記載の方法。
【請求項103】
配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18および配列番号20でなる群から選ばれるアミノ酸配列と少なくとも約35%同一であるアミノ酸配列をグルコサミン−6−燐酸シンターゼが有し、グルコサミン−6−燐酸シンターゼが酵素活性を有することを特徴とする請求項101に記載の方法。
【請求項104】
配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18および配列番号20でなる群から選ばれるアミノ酸配列をグルコサミン−6−燐酸シンターゼが有することを特徴とする請求項101に記載の方法。
【請求項105】
野生型グルコサミン−6−燐酸シンターゼと比較してグルコサミン−6−燐酸の生成物阻害が減少する修飾を、グルコサミン−6−燐酸シンターゼが有することを特徴とする請求項101に記載の方法。
【請求項106】
配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12および配列番号14でなる群から選ばれるアミノ酸配列をグルコサミン−6−燐酸シンターゼが有することを特徴とする請求項105に記載の方法。
【請求項107】
細胞内グルコサミン−6−燐酸、グルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−6−燐酸、N−アセチルグルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミンおよびグルコサミンでなる群からから選ばれた細胞内生成物を微生物から回収する工程、またはグルコサミンおよびN−アセチルグルコサミンでなる群より選ばれた細胞外生成物を発酵培地から回収する工程を、採集工程が含むことを特徴とする請求項90に記載の方法。
【請求項108】
a)内因性グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼとグルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を増加する少なくとも1種の遺伝子修飾とを有する微生物を発酵培地中で培養する工程;および
b)グルコサミン−6−燐酸、グルコサミン、グルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−6−燐酸およびN−アセチルグルコサミンからなる群から選ばれる、培養工程から生産された生成物を採集する工程、
を有することを特徴とするグルコサミンまたはN−アセチルグルコサミンの製造方法。
【請求項109】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼをコードする核酸配列を有する少なくとも一つの組み換え核酸分子で、微生物が形質転換されることを特徴とする請求項108に記載の方法。
【請求項110】
配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18および配列番号20でなる群より選ばれたアミノ酸配列に少なくとも約35%同一であるアミノ酸配列を、グルコサミン−6−燐酸シンターゼが有し、グルコサミン−6−燐酸シンターゼが酵素活性を有することを特徴とする請求項109に記載の方法。
【請求項111】
配列番号2、配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18および配列番号20でなる群より選ばれたアミノ酸配列を、グルタミン−6−燐酸シンターゼが有することを特徴とする請求項109に記載の方法。
【請求項112】
野生型グルコサミン−6−燐酸シンターゼと比較してグルコサミン−6−燐酸シンターゼの生成物阻害が減少する修飾を、グルコサミン−6−燐酸シンターゼが有することを特徴とする請求項109に記載の方法。
【請求項113】
配列番号4、配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12および配列番号14でなる群より選ばれたアミノ酸配列を、グルコサミン−6−燐酸シンターゼが有することを特徴とする請求項112に記載の方法。
【請求項114】
グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼ活性が減少する少なくとも一つの遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項108に記載の方法。
【請求項115】
その方法がN−アセチルグルコサミンの発酵による製造法であり、N−アセチルグルコサミン−1−燐酸、N−アセチルグルコサミン−6−燐酸およびN−アセチルグルコサミンでなる群より選ばれた、培養工程から製造された生成物を採集する工程を採集工程が有することを特徴とする請求項108に記載の方法。
【請求項116】
グルコサミン−6−燐酸アセチルトランスフェラーゼ活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を有する遺伝子修飾微生物。
【請求項117】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項116に記載の遺伝子修飾微生物。
【請求項118】
グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼ活性を減少する少なくとも一つの遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項116に記載の遺伝子修飾微生物。
【請求項119】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項116に記載の遺伝子修飾微生物。
【請求項120】
グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼ活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を有することを特徴とする遺伝子修飾微生物。
【請求項121】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を減少する遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項120に記載の遺伝子修飾微生物。
【請求項122】
グルコサミン−6−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性を増加する遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項120に記載の遺伝子修飾微生物。
【請求項123】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を減少する遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項122に記載の遺伝子修飾微生物。
【請求項124】
グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性を増加する遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項120に記載の遺伝子修飾微生物。
【請求項125】
グルコサミン−1−燐酸シンターゼ活性を減少する遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項124に記載の遺伝子修飾微生物。
【請求項126】
グルコサミン−6−燐酸デアミナーゼ活性を減少する少なくとも一つの遺伝子修飾と、グルコサミン−1−燐酸N−アセチルトランスフェラーゼ活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を有することを特徴とする遺伝子修飾微生物。
【請求項127】
グルコサミン−6−燐酸シンターゼ活性を増加する少なくとも一つの遺伝子修飾を、微生物がさらに有することを特徴とする請求項126に記載の修飾微生物。
【請求項128】
a)発酵プロセスの生成物である可溶化N−アセチルグルコサミンを含む発酵ブロスを得る工程;および
b)発酵ブロスからN−アセチルグルコサミンを含む固体を回収する工程、
を有することを特徴とするN−アセチルグルコサミンの製造方法。
【請求項129】
発酵ブロスから細胞物質を除去する工程をさらに有することを特徴とする請求項128に記載の方法。
【請求項130】
発酵ブロスを脱色する工程をさらに有することを特徴とする請求項128に記載の方法。
【請求項131】
N−アセチルグルコサミンの繰り返し再結晶、活性炭処理およびクロマトグラフィー脱色でなる群から、脱色工程が選ばれることを特徴とする請求項130に記載の方法。
【請求項132】
発酵ブロスをイオン交換樹脂と接触させる工程をさらに有することを特徴とする請求項128に記載の方法。
【請求項133】
発酵ブロスを陰イオン交換樹脂および陽イオン交換樹脂と接触させる工程を、発酵ブロスをイオン交換樹脂と接触させる工程が有することを特徴とする請求項132に記載の方法。
【請求項134】
発酵ブロスを陰イオン交換樹脂および陽イオン交換樹脂の混合ベッドと接触させる工程を、発酵ブロスを陰イオン交換樹脂および陽イオン交換樹脂と接触させる工程が有することを特徴とする請求項133に記載の方法。
【請求項135】
発酵ブロスからN−アセチルグルコサミンを含む固体を沈殿させる工程を、回収工程が有することを特徴とする請求項128に記載の方法。
【請求項136】
発酵ブロスからN−アセチルグルコサミンを含む固体を結晶化する工程を、回収工程が有することを特徴とする請求項128に記載の方法。
【請求項137】
可溶化N−アセチルグルコサミンを含む発酵ブロスを濃縮する工程を、回収工程が有することを特徴とする請求項128に記載の方法。
【請求項138】
濃縮工程が大気圧以下で行われることを特徴とする請求項137に記載の方法。
【請求項139】
濃縮工程が膜分離で行われることを特徴とする請求項137に記載の方法。
【請求項140】
濃縮工程が約40℃〜約75℃の間の温度で行われることを特徴とする請求項137に記載の方法。
【請求項141】
濃縮工程が約45℃〜約55℃の間の温度で行われることを特徴とする請求項137に記載の方法。
【請求項142】
発酵ブロス中の固形分が少なくとも約30%固形になる様に濃縮工程が行われることを特徴とする請求項137に記載の方法。
【請求項143】
発酵ブロス中の固形分が少なくとも約40%固形になる様に濃縮工程が行われることを特徴とする請求項137に記載の方法。
【請求項144】
発酵ブロス中の固形分が少なくとも約45%になる様に濃縮工程が行われることを特徴とする請求項137に記載の方法。
【請求項145】
濃縮工程の後に発酵ブロスを冷却する工程をさらに有することを特徴とする請求項137に記載の方法。
【請求項146】
発酵ブロスを約−5℃〜約45℃の間の温度に冷却することを特徴とする請求項145に記載の方法。
【請求項147】
発酵ブロスを約−5℃〜約室温の間の温度に冷却することを特徴とする請求項145に記載の方法。
【請求項148】
発酵ブロスを室温に冷却することを特徴とする請求項145に記載の方法。
【請求項149】
発酵ブロスにN−アセチルグルコサミン結晶を接種する工程をさらに有することを特徴とする請求項145に記載の方法。
【請求項150】
発酵ブロス中の核生成で形成したN−アセチルグルコサミン結晶、および外部から提供されたN−アセチルグルコサミン結晶でなる群からN−アセチルグルコサミンの種結晶が選ばれることを特徴とする請求項149に記載の方法。
【請求項151】
回収工程がN−アセチルグルコサミンを水混和性溶剤と接触させる工程を有することを特徴とする請求項128に記載の方法。
【請求項152】
イソプロピルアルコール(IPA)、エタノール、メタノール、アセトン、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジオキサンおよびアセトニトリルでなる群より水混和性溶剤が選ばれることを特徴とする請求項151に記載の方法。
【請求項153】
回収されたN−アセチルグルコサミンを含む固体を乾燥する工程をさらに有することを特徴とする請求項128に記載の方法。
【請求項154】
N−アセチルグルコサミンを含む乾燥固体を水混和性溶剤で洗浄する工程をさらに有することを特徴とする請求項153に記載の方法。
【請求項155】
回収されたN−アセチルグルコサミンを含む固体を溶解してN−アセチルグルコサミン溶液を形成する工程と、この溶液からN−アセチルグルコサミンを含む固体を回収する工程をさらに有することを特徴とする請求項128に記載の方法。
【請求項156】
発酵ブロスを濾過してバクテリア内毒素を除去する工程をさらに有することを特徴とする請求項128に記載の方法。
【請求項157】
a)N−アセチルグルコサミン、N−アセチルグルコサミン−6−燐酸およびN−アセチルグルコサミン−1−燐酸でなる群から選ばれたN−アセチルグルコサミン源を得る工程;および
b)工程a)のN−アセチルグルコサミン源を処理して、N−アセチルグルコサミン源からグルコサミン、グルコサミン−6−燐酸およびグルコサミン−1−燐酸でなる群から選ばれるグルコサミン製品を製造する工程、
を有するN−アセチルグルコサミン源からグルコサミンの製造方法。
【請求項158】
原料中の乾燥固体の比率としてN−アセチルグルコサミン源が少なくとも約40%のN−アセチルグルコサミンであることを特徴とする請求項157に記載の方法。
【請求項159】
N−アセチルグルコサミン源が発酵プロセスで製造されたN−アセチルグルコサミンであることを特徴とする請求項157に記載の方法。
【請求項160】
N−アセチルグルコサミン源が、発酵プロセスで製造されたN−アセチルグルコサミンを含む発酵ブロスであり、発酵ブロスが処理されて実質的に細胞物質が除去されていることを特徴とする請求項157に記載の方法。
【請求項161】
N−アセチルグルコサミン源が固体として、または溶液中に提供されることを特徴とする請求項157に記載の方法。
【請求項162】
N−アセチルグルコサミン源を水性で低沸点の一級または二級アルコール中に懸濁することを特徴とする請求項161に記載の方法。
【請求項163】
処理工程b)が酸および加熱条件下にN−アセチルグルコサミン源を加水分解する工程を有することを特徴とする請求項157に記載の方法。
【請求項164】
加水分解工程が約60℃〜約100℃の温度で行われることを特徴とする請求項163に記載の方法。
【請求項165】
加水分解工程が約70℃〜約90℃の温度で行われることを特徴とする請求項163に記載の方法。
【請求項166】
加水分解工程が約10重量%〜約40重量%の濃度の塩酸を用いて行われることを特徴とする請求項163に記載の方法。
【請求項167】
塩酸溶液の重量と純乾燥重量としてのN−アセチルグルコサミン源との比率が約1:1重量比〜約5:1重量比であることを特徴とする請求項166に記載の方法。
【請求項168】
加水分解工程が約10分〜約24時間行われることを特徴とする請求項163に記載の方法。
【請求項169】
a)N−アセチルグルコサミン源を加熱条件下で塩酸溶液または循環加水分解母液と組み合わせて加水分解し、グルコサミン塩酸塩を含む溶液を製造する工程;
b)工程a)の溶液を冷却してグルコサミン塩酸塩を沈殿させる工程;および
c)工程b)から沈殿したグルコサミン塩酸塩を含む固体を取り出す工程、
を有することを特徴とする請求項163に記載の方法。
【請求項170】
N−アセチルグルコサミン源を塩酸塩溶液または循環加水分解母液と連続的にブレンドし、N−アセチルグルコサミン源を溶解溶液として維持し、次いで加熱条件下に無水塩酸水溶液を工程a)の溶液に加えて加水分解を開始し、N−アセチルグルコサミンをグルコサミン塩酸塩に変換することで加水分解工程a)が行われることを特徴とする請求項169に記載の方法。
【請求項171】
加水分解母液が工程c)で沈殿したグルコサミン塩酸塩を回収した後に残る加水分解溶液であり、加水分解工程が行われる前、工程中、または工程後に一級または二級アルコールが加水分解溶液に添加されることを特徴とする請求項169に記載の方法。
【請求項172】
一級または二級アルコールがメタノール、イソプロパノール、エタノール、n−プロパノール、n−ブタノールおよびsec−ブタノールでなる群より選ばれることを特徴とする請求項171に記載の方法。
【請求項173】
溶液が約−5℃〜約40℃になるまで冷却工程が行われることを特徴とする請求項169に記載の方法。
【請求項174】
回収工程が:
i)沈殿したグルコサミン塩酸塩を含む固体を採集する工程;
ii)グルコサミン塩酸塩を含む固体を水混和性溶剤で洗浄する工程;および
iii)グルコサミン塩酸塩を含む固体を乾燥する工程、
を有することを特徴とする請求項169に記載の方法。
【請求項175】
回収工程が:
i)沈殿したグルコサミン塩酸塩を含む固体を採集する工程;
ii)工程(i)からの固体を水に溶解して溶液とする工程;
ii)工程(ii)の溶液のpHを約2.5〜4の間に調整する工程;
iv)工程(iii)の溶液を活性炭と接触させ、グルコサミン塩酸塩を含む固体を脱色する工程;
v)工程(iv)の溶液から活性炭を除去する工程;および
vi)グルコサミン塩酸塩を工程(v)の溶液から結晶化する工程、
を有することを特徴とする請求項169に記載の方法。
【請求項176】
結晶化工程が約70℃以下の温度でグルコサミン塩酸塩を濃縮する工程を有することを特徴とする請求項175に記載の方法。
【請求項177】
結晶化工程が約50℃以下の温度でグルコサミン塩酸塩を濃縮する工程を有することを特徴とする請求項175に記載の方法。
【請求項178】
結晶化工程がグルコサミン塩酸塩を大気圧以下で濃縮する工程をさらに有することを特徴とする請求項175に記載の方法。
【請求項179】
結晶化工程(vi)〜(i)後に残留する溶液を循環する工程をさらに有することを特徴とする請求項175に記載の方法。
【請求項180】
結晶化工程(vi)から次の結晶化工程後に残留する溶液を循環する工程をさらに有することを特徴とする請求項175に記載の方法。
【請求項181】
工程(vi)後の結晶化グルコサミン塩酸塩を水混和性溶剤で洗浄する工程をさらに有することを特徴とする請求項175に記載の方法。
【請求項182】
水混和性溶剤がメタノール、イソプロパノール、エタノール、アセトニトリル、アセトン、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドおよびジオキサンでなる群より選ばれることを特徴とする請求項181に記載の方法。
【請求項183】
洗浄後の結晶化グルコサミン塩酸塩を約70℃以下の温度で約6時間以下乾燥する工程をさらに有することを特徴とする請求項181に記載の方法。
【請求項184】
乾燥工程が大気圧以下で行われることを特徴とする請求項183に記載の方法。
【請求項185】
乾燥工程が空気吹き付けで行われることを特徴とする請求項183に記載の方法。
【請求項186】
N−アセチルグルコサミン源を水性で低沸点の一級または二級アルコール中に懸濁され、その方法が、加水分解後、または再使用のために加水分解溶液を循環する前にアルコールで生成したエステルを除去する工程(a)〜(b)の間に追加工程を有することを特徴とする請求項169に記載の方法。
【請求項187】
蒸留、フラッシングおよび濃縮でなる群から選ばれたプロセスで、大気圧以下で酢酸エステルが除去されることを特徴とする請求項186に記載の方法。
【請求項188】
加水分解工程が約60℃〜約100℃の間の温度で行われることを特徴とする請求項186に記載の方法。
【請求項189】
加水分解工程が1気圧で溶液の沸点で行われることを特徴とする請求項186に記載の方法。
【請求項190】
塩酸と乾燥重量としてのN−アセチルグルコサミン源との比率が約3:1〜約5:1で、約80℃以下の温度で加水分解工程が行われることを特徴とする請求項169に記載の方法。
【請求項191】
工程(c)で回収されたグルコサミン塩酸塩を水混和性溶剤で洗浄する工程を有することを特徴とする請求項190に記載の方法。
【請求項192】
水混和性溶剤がメタノール、イソプロパノール、エタノール、アセトニトリル、アセトン、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドおよびジオキサンでなる群より選ばれることを特徴とする請求項191に記載の方法。
【請求項193】
洗浄後の結晶化グルコサミン塩酸塩を約70℃以下の温度で約6時間以下乾燥する工程をさらに有することを特徴とする請求項191に記載の方法。
【請求項194】
乾燥工程が大気圧以下で行われることを特徴とする請求項193に記載の方法。
【請求項195】
乾燥工程が空気吹き付けで行われることを特徴とする請求項193に記載の方法。
【請求項196】
処理工程(b)がN−アセチルグルコサミン源を脱アセチル化酵素と接触させ、グルコサミン製品を製造する工程を有することを特徴とする請求項157に記載の方法。
【請求項197】
N−アセチルグルコサミン−6−PデアセチラーゼおよびN−アセチルグルコサミンデアセチラーゼでなる群より脱アセチル化酵素が選ばれることを特徴とする請求項196に記載の方法。
【請求項198】
脱アセチル化酵素が、N−アセチルグルコサミンモノマーを脱アセチル化しグルコサミンを製造する様に修飾されたか、またはそのような能力についてキチンデアシラーゼであることを特徴とする請求項196に記載の方法。
【請求項199】
結晶化で製造したグルコサミン製品を回収する工程をさらに有することを特徴とする請求項196に記載の方法。
【請求項200】
沈殿で製造したグルコサミン製品を回収する工程をさらに含むことを特徴とする請求項196に記載の方法。
【請求項201】
脱アセチル化酵素が基質に固定化されていることを特徴とする請求項196に記載の方法。
【請求項202】
塩化ナトリウムまたは塩化カルシウム水溶液の存在でN−アセチルグルコサミン源を脱アセチル化酵素と接触させる工程を、接触工程が有することを特徴とする請求項196に記載の方法。
【請求項203】
結晶化または沈殿でグルコサミン製品を回収する工程をさらに有することを特徴とする請求項202に記載の方法。
【請求項204】
アルコールの存在下、N−アセチルグルコサミン源を脱アセチル化酵素と接触させ、アルコールをエステル化する工程を接触工程が有することを特徴とする請求項196に記載の方法。
【請求項205】
塩をグルコサミン製品と混合し、その混合物をイオン交換媒体と接触させる工程をさらに有することを特徴とする請求項196に記載の方法。
【請求項206】
塩が塩化物、燐酸塩、硫酸塩、沃素塩および亜硫酸塩でなる群より選ばれることを特徴とする請求項205に記載の方法。
【請求項207】
a)グルコサミン−6−燐酸シンターゼをコードする核酸配列を有する組み換え核酸分子で形質転換された微生物を、発酵培地中で培養する工程であって、組み換え核酸分子の発現がラクトース誘導で制御され、発酵工程が
i)グルコースを炭素源として含む培地中、約pH4.5〜約7のpH、約25℃〜約37℃の温度で微生物を生育させる工程と;
ii)それ以上のグルコースを添加せず、発酵培地にラクトースを添加して核酸配列の転写を誘導する工程と;
iii)グルコースの存在で、約4.5〜6.7のpH、約25℃〜37℃の温度で工程(ii)の後に微生物発酵を行う工程と
を有する工程;および
b)グルコサミン−6−燐酸およびグルコサミンでなる群より選ばれた、培養工程で製造された生成物を採集する工程、
を有する発酵によるグルコサミンの製造方法。
【請求項208】
微量元素源を発酵工程(iii)に添加することを特徴とする請求項207に記載の方法。
【請求項209】
微量元素が鉄を含むことを特徴とする請求項208に記載の方法。
【請求項210】
グルコースを炭素源として含む発酵培地中、約pH6.9で微生物を生育させる工程を、工程(ii)が有することを特徴とする請求項207に記載の方法。
【請求項211】
工程(ii)の後にグルコースの存在下で、約4.5〜5のpHで微生物発酵を行う工程を、工程(iii)が有することを特徴とする請求項207に記載の方法。
【請求項212】
工程(ii)の後にグルコースの存在で、pH約6.7で微生物発酵を行う工程を、工程(iii)が有することを特徴とする請求項207に記載の方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【公表番号】特表2006−508643(P2006−508643A)
【公表日】平成18年3月16日(2006.3.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−518225(P2004−518225)
【出願日】平成15年7月1日(2003.7.1)
【国際出願番号】PCT/US2003/020925
【国際公開番号】WO2004/003175
【国際公開日】平成16年1月8日(2004.1.8)
【出願人】(505001524)アーキオン ライフ サイエンシーズ エルエルシー ディー/ビー/エー バイオ−テクニカル リソーセズ ディビジョン (3)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成18年3月16日(2006.3.16)
【国際特許分類】
【出願日】平成15年7月1日(2003.7.1)
【国際出願番号】PCT/US2003/020925
【国際公開番号】WO2004/003175
【国際公開日】平成16年1月8日(2004.1.8)
【出願人】(505001524)アーキオン ライフ サイエンシーズ エルエルシー ディー/ビー/エー バイオ−テクニカル リソーセズ ディビジョン (3)
【Fターム(参考)】
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